Кристаллохимические радиусы и координационные числа атомов . Сережкин В.Н - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

примерно 0.1Å определять межатомные расстояния, отвечающие сильным
химическим связям, в структуре любых кристаллов. Согласно Д. Слейтеру,
для всех типов сильной связи (ковалентной, ионной или металлической)
экспериментальные межатомные расстояния приблизительно соответству-
ют сумме орбитальных радиусов атомов и определяются оптимальным пе-
рекрыванием внешних орбиталей нейтральных атомов. Таким образом, яв-
ляясь унифицированными для всех типов сильной химической связи, слей-
теровские радиусы атомов, которые можно считать и квазиорбитальными,
позволяют с единых позиций и с удовлетворительной точностью опреде-
лять межатомные расстояния в структуре любых соединений.
6. Радиусы сферических атомных доменов
Все рассмотренные выше попытки приписать определенные размеры
атомам опирались на сферическую модель атома. Однако, полученные в
последние десятилетия результаты анализа распределения электронной
плотности вокруг атомов, опирающиеся как на современные квантово-
механические расчеты, так и на данные прецизионного рентгеноструктур-
ного анализа, показывают, что области пространства, отвечающие в струк-
туре кристаллов отдельным атомам (атомные домены), имеют форму, ко-
торая, в общем случае, далека от сферической и напоминает многогранник.
Как известно [4], сравнительно простым приближением, которое позволяет
установить форму атомных доменов, является метод полиэдров Вороного-
Дирихле. Отметим, что полиэдром Вороного-Дирихле (или атомным доме-
ном) некоторого атома А называется выпуклый многогранник, ограничен-
ный плоскостями, которые проведены через середины отрезков, связы-
вающих этот атом с его соседями, перпендикулярно этим отрезкам. На-
пример, если атом А окружен в кристалле шестью атомами Х, образующи-
ми координационный полиэдр в виде правильного октаэдра, то полиэдр
Вороного-Дирихле этого атома имеет форму куба. Таким образом, общее
число атомов, окружающих некоторый атом А в структуре кристалла, рав-
но числу граней его полиэдра Вороного-Дирихле, так как каждая грань
этого полиэдра отвечает одному соседнему атому. В качестве примера на
рис. 1 представлен полиэдр Вороного-Дирихле атома брома в структуре
кристаллического брома. Некоторые его характеристики (площадь и телес-
ные углы граней) указаны в табл. 2.
Систематический анализ характеристик атомных доменов с помо-
щью полиэдров Вороного-Дирихле начал проводиться только в последние
десятилетия и опирается на сведения о строении не десятков (как во вре-
мена Брэггов) или нескольких сотен кристаллов (как у Д. Слейтера), а на
данные о структуре более 300 тысяч соединений, изученных к настоящему
времени и содержащихся в постоянно пополняющихся базах кристаллост-
руктурных данных по неорганическим соединениям [7], по органическим
или металлоорганическим соединениям [8] и Брукхэвенской – по белкам
15

Страницы